Учёные выяснили, что 66 миллионов лет назад крокодилы были теплокровными, но падение астероида заставило их вернуться к холоднокровности

Современные крокодилы и птицы, несмотря на колоссальные внешние различия, происходят от общего предка, жившего в раннем триасе. Палеонтологи объединяют их в группу архозавров – выносливую линию рептилий, переживших катастрофические последствия пермско-триасового вымирания около 250 миллионов лет назад, известного как Великое вымирание.

Долгое время считалось, что ключевым моментом эволюционного расхождения архозавров на путь птиц и путь крокодилов стало появление теплокровности у предков пернатых. Новое исследование опровергает эту гипотезу. Оказалось, что древние предшественники крокодилов тоже прошли через фазу теплокровности, а затем вернулись обратно к холоднокровному состоянию, превратившись в водных хищников.

Анализ окаменелых костей 81 вида архозавров, охватывающий древнейших известных представителей обеих эволюционных линий, показал: предки крокодилов оставались теплокровными вплоть до 66 миллионов лет до нашей эры. Именно тогда падение астероида уничтожило большинство динозавров и кардинально изменило условия жизни на планете.

Ученые всегда предполагали, что теплокровные животные произошли от холоднокровных, а не наоборот. Будучи теплокровными существами, мы привыкли считать теплокровных физиологически более совершенными по сравнению с холоднокровными.

По мнению Роджера Сеймура, почетного профессора Аделаидского университета в Австралии, и его коллег, обратный переход к холоднокровности дал крокодилам реальные преимущества. Замедление метаболизма позволило этим животным дольше оставаться под водой в засаде, поджидая добычу, а также топить и удерживать жертву во время атаки, не тратя энергию на поддержание высокой температуры тела.

Первой подсказкой для ученых послужило устройство сердца современных крокодилов. У них четырехкамерное сердце – анатомическая особенность, которая среди ныне живущих животных встречается только у теплокровных птиц и млекопитающих.

Единственные другие группы с таким же строением сердца – это теплокровные птицы и млекопитающие, и существует функциональная связь между этой особенностью и теплокровностью.

Четырехкамерное сердце – эволюционное приспособление, которое делает возможным высокий метаболизм теплокровного организма. Дополнительные разделенные камеры позволяют отделить низкое давление крови, необходимое для легких, от более высокого давления, требуемого для перекачки крови по остальному телу, что обеспечивает возросшие энергетические потребности организма.

Птицы не устают и не падают с неба на лету. У них высокий уровень метаболизма, который позволяет быстро вырабатывать энергию для согревания и стабилизации температуры тела, а также для продолжительной интенсивной физической активности во время полета.

Современные крокодилы, напротив, гораздо более медлительны и предпочитают тактику засады: подстерегают добычу, а затем совершают резкий рывок с анаэробной вспышкой активности, разрывая и раздавливая жертву. При этом строение их сердца выдает совершенно иную эволюционную историю – наследие гораздо более активного образа жизни в прошлом.

Чтобы проверить гипотезу о теплокровности предков крокодилов, международная команда физиологов, палеонтологов и геологов сосредоточилась на характерных отверстиях в окаменелых костях конечностей исследуемых видов. Эти отверстия – каналы, через которые проходят кровеносные сосуды, – согласно предыдущим исследованиям, значительно крупнее у теплокровных животных по сравнению с холоднокровными.

Команда провела точные измерения диаметра этих отверстий, чтобы рассчитать скорость кровотока в питающих артериях как у ископаемых образцов, так и у современных видов. Средняя скорость кровотока у вымерших архозавров оказалась ближе к показателям теплокровных млекопитающих и высокометаболичных рептилий вроде комодских варанов, чем к показателям современных крокодилов и их холоднокровных родственников.

Сеймур и его соавторы признают некоторую неопределенность в расчетах. Часть палеонтологов утверждает, что многие холоднокровные динозавры того периода могли иметь повышенный кровоток просто из-за огромных размеров тела, которые сами по себе обеспечивали форму терморегуляции – феномен, получивший название "гигантотермия".

Однако анализ микротрещин в окаменелых костях, по мнению исследователей, свидетельствует о том, что эти архозавры вели активный, высокоэнергичный образ жизни. При этом именно в токсичной атмосфере, возникшей после катастрофического удара Чиксулуба, замедление метаболизма и снижение потребности в дыхании могло стать спасительной стратегией для этих видов.

"Возврат к холоднокровному метаболизму, возможно, спас линию крокодилов от вымирания 66 миллионов лет назад", – заключил Сеймур.